Термическая обработка входит в список наиболее популярных технологий, используемых при производстве различных металлических изделий. Ее применение позволяет придать заготовкам или готовой продукции требуемые технико-эксплуатационные характеристики, например, обеспечить стойкость к ударам и сжатию, влиянию химических жидкостей, повысить гибкость и пр. В зависимости от стоящих задач она может подразумевать как нагрев, так и сильное охлаждение изделий с постепенным возвратом к естественным температурным значениям.
Термообработка стали проводится в специальных технологических печах или морозильных установках, которые обеспечивают возможность точной регулировки показателей функциональных сред на каждом из производственных этапов. Это условие является одним из главных, поскольку даже незначительное отклонение в температурном режиме или времени выдержки заготовок может привести к тому, что готовая продукция не сможет соответствовать необходимым характеристикам.
В целом, выделяют несколько основных способов термообработки металлических сплавов:
-
нормализация и закалка;
-
воздействие отрицательными температурами;
-
отпуск и отжиг.
Кроме того, при производстве некоторой продукции сегодня применяют химико-термическую технологию. Она позволяет насытить верхние слои изделий определенными компонентами, например, кислородом или цинком. Это делает метизы устойчивыми к постоянному влиянию агрессивных веществ, повышает их прочность и ударную вязкость.
Закалка и отпуск стали
Это наиболее популярный в современной металлургии способ термообработки материалов. Его суть состоит в доведении блюмов до необходимых температурных показателей с последующим быстрым или медленным остужением. Это приводит к изменению свойств материалов на уровне их кристаллических решеток. Как правило, технология применяется с целью повышения прочности метизов, в том числе, изделий, предназначенных для эксплуатации под постоянным влиянием статических нагрузок.
В зависимости от имеющихся целей закалка может выполняться посредством нескольких методов:
-
ступенчатый, при котором изделия доводятся до критически высоких температур, а затем остывают на открытом воздухе;
-
изотермический, предполагающий длительную выдержку продукции в печах для достижения однородной структуры материала;
-
с самоотпуском, когда блюмы частично остужаются в жидкостной среде, а после этого размещаются на открытом пространстве.
Суть отпуска состоит в повторном нагреве заготовок после предварительной закалки. Технология используется для улучшения вязкости материалов, что делает их более податливыми для дальнейшей обработки методом ковки.
Отжиг и нормализация
Хотя первый способ обработки металлически блюмов существенно снижает их прочность, без него невозможно обойтись при производстве изделий путем штамповки. Именно отжиг повышает пластичность заготовок, что позволяет добиваться точных геометрических параметров продукции без применения дополнительных технологических процессов.
Нормализация сильно похожа на отжиг. Однако она предполагает остужение нагретых материалов на открытом воздухе, что способствует усилению их молекулярных связей, обеспечивает стойкость к изгибанию.
Что касается воздействия холодом, то данная технология применяется при производстве металлических изделий, предназначенных для эксплуатации под воздействием высоких динамических нагрузок.